Монитор компьютера — это устройство вывода , которое отображает информацию в графической или текстовой форме. Дискретный монитор состоит из визуального дисплея , вспомогательной электроники, источника питания , корпуса , электрических разъемов и внешних элементов управления пользователя.
Дисплей в современных мониторах обычно представляет собой ЖК-дисплей со светодиодной подсветкой , который к 2010-м годам заменил ЖК-дисплеи с подсветкой CCFL . До середины 2000-х годов в большинстве мониторов в качестве технологии вывода изображения использовалась электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) . [1] Монитор обычно подключается к главному компьютеру через DisplayPort , HDMI , USB-C , DVI или VGA . Реже мониторы иногда используют другие фирменные разъемы и сигналы для подключения к компьютеру.
Первоначально компьютерные мониторы использовались для обработки данных , а телевизоры — для видео. Начиная с 1980-х годов компьютеры (и их мониторы) использовались как для обработки данных, так и для видео, а телевизоры реализовали некоторые компьютерные функции. В 2000-х годах типичное соотношение сторон экрана телевизоров и компьютерных мониторов изменилось с 4:3 до 16:9. [2] [3]
Современные компьютерные мониторы часто функционально взаимозаменяемы с телевизорами и наоборот. Поскольку большинство компьютерных мониторов не имеют встроенных динамиков , ТВ-тюнеров или пультов дистанционного управления , для использования компьютерного монитора в качестве телевизора могут потребоваться внешние компоненты, такие как блок DTA . [4] [5]
Передние панели ранних электронных компьютеров были оснащены множеством лампочек, где состояние каждой конкретной лампочки указывало на состояние включения/выключения определенного бита регистра внутри компьютера. Это позволило инженерам, управляющим компьютером, контролировать внутреннее состояние машины, поэтому эта световая панель стала известна как «монитор». Поскольку ранние мониторы были способны отображать лишь очень ограниченный объем информации и были очень кратковременными, их редко рассматривали для вывода программ. Вместо этого основным устройством вывода был построчный принтер , а монитор ограничивался отслеживанием работы программы. [6]
Одним из первых случаев использования автономного компьютерного монитора с персональным компьютером был Apple 1 , который подключался непосредственно к потребительскому телевизору в качестве монитора вместо использования стеклянного терминала в качестве выхода.
Компьютерные мониторы ранее были известны как устройства визуального отображения ( VDU ), особенно в британском английском языке. [7] К 1990-м годам этот термин практически вышел из употребления.
Для компьютерных мониторов использовалось множество технологий. До 21 века в большинстве случаев использовались электронно-лучевые трубки, но их в значительной степени вытеснили ЖК-мониторы .
В первых компьютерных мониторах использовались электронно-лучевые трубки (ЭЛТ). До появления домашних компьютеров в конце 1970-х годов видеотерминал (VDT), использующий ЭЛТ , обычно физически интегрировался с клавиатурой и другими компонентами рабочей станции в одном большом шасси , что обычно ограничивало их эмуляцией. бумажного телетайпа , отсюда и ранний эпитет «стеклянного телетайпа». Дисплей был монохромным , гораздо менее четким и детальным, чем на современном мониторе, что требовало использования относительно большого текста и серьезно ограничивало объем информации, которая могла отображаться одновременно. ЭЛТ-дисплеи высокого разрешения были разработаны для специализированных военных, промышленных и научных приложений, но они были слишком дорогими для общего использования; более широкое коммерческое использование стало возможным после выпуска в 1972 году медленного, но доступного терминала Tektronix 4010 .
Некоторые из самых ранних домашних компьютеров (таких как TRS-80 и Commodore PET ) были ограничены монохромными ЭЛТ-дисплеями, но возможность цветного дисплея уже была возможной функцией для нескольких машин на базе MOS 6500 (например, представленных в 1977 году Apple II) . компьютер или консоль Atari 2600 ), а вывод цвета был особенностью более графически сложного компьютера Atari 800 , представленного в 1979 году. Любой компьютер можно было подключить к антенным разъемам обычного цветного телевизора или использовать со специальной ЭЛТ. цветной монитор с оптимальным разрешением и качеством цветопередачи. Отставая на несколько лет, в 1981 году IBM представила адаптер цветной графики , который мог отображать четыре цвета с разрешением 320 × 200 пикселей или мог отображать 640 × 200 пикселей с двумя цветами. В 1984 году IBM представила расширенный графический адаптер , способный воспроизводить 16 цветов и имеющий разрешение 640×350 . [8]
К концу 1980-х годов цветные ЭЛТ-мониторы с прогрессивной разверткой были широко доступны и становились все более доступными, в то время как самые четкие потребительские мониторы могли четко отображать видео высокой четкости , на фоне усилий по стандартизации HDTV с 1970-х по 1980-е годы постоянно терпели неудачу, оставляя потребителей В 2000-х годах SDTV все больше отставали от возможностей компьютерных ЭЛТ-мониторов. В течение следующего десятилетия максимальное разрешение дисплея постепенно увеличивалось, а цены продолжали падать, поскольку ЭЛТ-технология оставалась доминирующей на рынке мониторов для ПК в новом тысячелетии, отчасти потому, что ее производство оставалось дешевле. [9] ЭЛТ по-прежнему предлагают преимущества в цвете, градациях серого, движении и задержке по сравнению с современными ЖК-дисплеями, но улучшения последних сделали их гораздо менее очевидными. Динамический диапазон ранних ЖК-панелей был очень плохим, и хотя текст и другая неподвижная графика были более четкими, чем на ЭЛТ, характеристика ЖК-дисплея, известная как задержка пикселей, приводила к тому, что движущаяся графика выглядела заметно размытой и размытой.
Существует множество технологий, которые использовались для реализации жидкокристаллических дисплеев (ЖКД). На протяжении 1990-х годов ЖК-технология в основном использовалась в качестве компьютерных мониторов в ноутбуках, где более низкое энергопотребление, меньший вес и меньший физический размер ЖК-дисплеев оправдывали более высокую цену по сравнению с ЭЛТ. Обычно один и тот же ноутбук предлагается с различными вариантами дисплея по возрастающей цене: (активный или пассивный), монохромный, пассивный цветной или цветной с активной матрицей (TFT). По мере увеличения объемов и производственных мощностей монохромные и пассивные цветные технологии были исключены из большинства продуктовых линеек.
TFT-LCD — это вариант ЖК-дисплея, который в настоящее время является доминирующей технологией, используемой для компьютерных мониторов. [10]
Первые автономные ЖК-дисплеи появились в середине 1990-х годов и продавались по высоким ценам. По мере снижения цен они стали более популярными и к 1997 году стали конкурировать с ЭЛТ-мониторами. Среди первых настольных компьютерных ЖК-мониторов были Eizo FlexScan L66 в середине 1990-х годов, SGI 1600SW , Apple Studio Display и ViewSonic VP140 [11] в 1998 году. В 2003 году ЖК-мониторы впервые превзошли по продажам ЭЛТ, став основной технологией. используется для компьютерных мониторов. [9] Физические преимущества ЖК-мониторов перед ЭЛТ заключаются в том, что ЖК-мониторы легче, меньше по размеру и потребляют меньше энергии. С точки зрения производительности, ЖК-дисплеи меньше мерцают или вообще не мерцают, что снижает нагрузку на глаза [12] , обеспечивает более четкое изображение при исходном разрешении и лучшую контрастность в шахматном порядке. С другой стороны, ЭЛТ-мониторы имеют превосходный уровень черного, углы обзора и время отклика, могут использовать произвольные более низкие разрешения без искажений, а мерцание можно уменьшить за счет более высокой частоты обновления [13] , хотя это мерцание также можно использовать для уменьшения размытости изображения при движении. по сравнению с менее мерцающими дисплеями, такими как большинство ЖК-дисплеев. [14] Многие специализированные области, такие как наука о зрении , по-прежнему зависят от ЭЛТ, лучшие ЖК-мониторы обладают умеренной временной точностью и поэтому могут использоваться только в том случае, если их низкая пространственная точность не важна. [15]
Расширенный динамический диапазон (HDR) [13] был реализован в ЖК-мониторах высокого класса для повышения точности оттенков серого. Примерно с конца 2000-х годов широкоэкранные ЖК-мониторы стали популярными, отчасти из-за перехода телесериалов , кинофильмов и видеоигр на широкоэкранный формат, что делает более квадратные мониторы непригодными для их правильного отображения.
Мониторы на органических светодиодах (OLED) обладают большинством преимуществ как ЖК-мониторов, так и ЭЛТ-мониторов, но с небольшим количеством их недостатков, хотя, как и плазменные панели или очень ранние ЭЛТ, они страдают от выгорания и остаются очень дорогими.
Производительность монитора измеряется следующими параметрами:
На устройствах двумерного отображения , таких как компьютерные мониторы, размер дисплея или размер видимого изображения — это фактический объем экранного пространства, доступного для отображения изображения , видео или рабочего пространства без препятствий со стороны лицевой панели или других аспектов конструкции устройства . Основными измерениями устройств отображения являются ширина, высота, общая площадь и диагональ.
Размер дисплея производители обычно указывают по диагонали, то есть как расстояние между двумя противоположными углами экрана. Этот метод измерения унаследован от метода, использовавшегося в ЭЛТ-телевидениях первого поколения, когда широко использовались кинескопы с круглыми гранями. Будучи круглыми, их размер определялся внешним диаметром стеклянной оболочки. Поскольку эти круглые трубки использовались для отображения прямоугольных изображений, размер диагонали прямоугольного изображения был меньше диаметра лицевой стороны трубки (из-за толщины стекла). Этот метод продолжался даже тогда, когда электронно-лучевые трубки изготавливались в виде скругленных прямоугольников; у него было то преимущество, что оно представляло собой одно число, определяющее размер, и не сбивало с толку, когда соотношение сторон было универсальным 4:3.
С появлением технологии плоских панелей измерение диагонали стало фактической диагональю видимого дисплея. Это означало, что восемнадцатидюймовый ЖК-дисплей имел большую видимую область, чем восемнадцатидюймовая электронно-лучевая трубка.
Оценка размера монитора по расстоянию между противоположными углами не учитывает соотношение сторон дисплея , так что, например, широкоэкранный дисплей с соотношением сторон 16:9 и диагональю 21 дюйм (53 см) имеет меньшую площадь , чем 21-дюймовый (53 см). Экран 4:3. Экран 4:3 имеет размеры 16,8 × 12,6 дюйма (43 × 32 см) и площадь 211 кв. дюймов (1360 см 2 ), а широкоэкранный — 18,3 × 10,3 дюйма (46 × 26 см), 188 кв. дюйм (1210 см 2 ).
Примерно до 2003 года большинство компьютерных мониторов имели соотношение сторон 4:3 , а некоторые — 5:4 . В период с 2003 по 2006 год мониторы с соотношением сторон 16:9 и преимущественно 16:10 (8:5) стали широко доступны, сначала в ноутбуках , а затем и в автономных мониторах. Причины этого перехода включали продуктивное использование (например, поле зрения в видеоиграх и просмотре фильмов), такое как отображение в текстовом процессоре двух стандартных буквенных страниц рядом, а также одновременное отображение в САПР крупноразмерных чертежей и меню приложений. время. [17] [18] В 2008 году соотношение сторон 16:10 стало наиболее распространенным продаваемым соотношением сторон для ЖК-мониторов , и в том же году 16:10 стало основным стандартом для ноутбуков и ноутбуков . [19]
В 2010 году компьютерная индустрия начала переходить с 16:10 на 16:9 , потому что 16:9 было выбрано в качестве стандартного размера телевизионного дисплея высокой четкости , а также потому, что их производство было дешевле. [ нужна цитата ]
В 2011 году неширокоэкранные дисплеи с соотношением сторон 4:3 производились лишь в небольших количествах. По словам Samsung , это произошло потому, что «спрос на старые «квадратные мониторы» быстро снизился за последние пару лет» и «я прогнозирую, что к концу 2011 года производство всех панелей с соотношением сторон 4:3 или аналогичных будет прекращено». приостановлено из-за отсутствия спроса». [20]
Разрешение компьютерных мониторов со временем увеличилось. От 280×192 в конце 1970-х до 1024×768 в конце 1990-х. С 2009 года наиболее широко продаваемым разрешением компьютерных мониторов является 1920 × 1080 , что соответствует разрешению 1080p HDTV. [21] До 2013 года разрешение ЖК-мониторов для массового рынка было ограничено 2560 × 1600 при 30 дюймах (76 см), за исключением нишевых профессиональных мониторов. К 2015 году большинство крупных производителей дисплеев выпустили дисплеи с разрешением 3840 × 2160 ( 4K UHD ), и начались поставки первых мониторов с разрешением 7680 × 4320 ( 8K ).
Каждый RGB-монитор имеет собственную цветовую гамму , ограниченную по цветности цветовым треугольником . Некоторые из этих треугольников меньше треугольника sRGB , некоторые больше. Цвета обычно кодируются 8 битами на основной цвет. Значение RGB [255, 0, 0] представляет красный, но немного разные цвета в разных цветовых пространствах, таких как Adobe RGB и sRGB. Отображение данных в кодировке sRGB на устройствах с широкой цветовой гаммой может дать нереалистичный результат. [22] Цветовой охват — это свойство монитора; цветовое пространство изображения можно передать в виде метаданных Exif в изображении. Пока цветовой охват монитора шире цветового пространства, правильное отображение возможно, если монитор откалиброван. Изображение, в котором используются цвета, находящиеся за пределами цветового пространства sRGB, будет отображаться на мониторе цветового пространства sRGB с ограничениями. [23] До сих пор многие мониторы, которые могут отображать цветовое пространство sRGB, не имеют заводской настройки и не откалиброваны пользователем для правильного его отображения. Управление цветом необходимо как в электронных публикациях (через Интернет для отображения в браузерах), так и в настольных издательских системах , предназначенных для печати.
Большинство современных мониторов переходят в режим энергосбережения, если не поступает входной видеосигнал. Это позволяет современным операционным системам отключать монитор после определенного периода бездействия. Это также продлевает срок службы монитора. Некоторые мониторы также отключаются после определенного периода времени в режиме ожидания.
В большинстве современных ноутбуков предусмотрен метод затемнения экрана после периода бездействия или при использовании аккумулятора. Это продлевает срок службы батареи и снижает износ.
Большинство современных мониторов имеют два разных цвета индикаторов: при обнаружении входного видеосигнала индикатор горит зеленым, а когда монитор находится в режиме энергосбережения, экран становится черным, а индикатор — оранжевым. Некоторые мониторы имеют разные цвета индикаторов, а некоторые мониторы мигают в режиме энергосбережения.
Во многие мониторы встроены другие аксессуары (или разъемы для них). Это делает стандартные порты легко доступными и устраняет необходимость в дополнительном концентраторе , камере , микрофоне или наборе динамиков . Эти мониторы оснащены современными микропроцессорами, содержащими информацию о кодеках, драйверами интерфейса Windows и другим небольшим программным обеспечением, которое помогает правильному функционированию этих функций.
Мониторы с соотношением сторон более 2:1 (например, 21:9 или 32:9, в отличие от более распространенного соотношения сторон 16:9, которое соответствует 1,7 7 :1). Мониторы с соотношением сторон более 3. :1 продаются как сверхширокие мониторы. Обычно это массивные изогнутые экраны , предназначенные для замены нескольких мониторов .
Эти мониторы используют прикосновение к экрану в качестве метода ввода. Элементы можно выбирать или перемещать пальцем, а жесты пальцев можно использовать для передачи команд. Экрану потребуется частая очистка из-за ухудшения качества изображения из-за отпечатков пальцев.
Некоторые дисплеи, особенно новые плоские мониторы, заменяют традиционную матовую антибликовую поверхность на глянцевую. Это увеличивает насыщенность и резкость цвета , но отражения от источников света и окон становятся более заметными. Иногда для уменьшения отражений применяются антибликовые покрытия, хотя это лишь частично смягчает проблему.
Чаще всего при использовании номинально плоской технологии отображения, такой как LCD или OLED, создается вогнутая, а не выпуклая кривая, уменьшающая геометрические искажения, особенно в чрезвычайно больших и широких бесшовных настольных мониторах, предназначенных для просмотра с близкого расстояния.
Новые мониторы способны отображать разное изображение для каждого глаза , часто с помощью специальных очков и поляризаторов, придавая ощущение глубины. Автостереоскопический экран может генерировать 3D-изображения без головного убора.
Возможности для медицинского использования или для размещения на открытом воздухе.
Экраны с узким углом обзора используются в некоторых приложениях, ориентированных на безопасность.
Встроенные инструменты калибровки экрана, бленды экрана, передатчики сигналов; Защитные экраны.
Комбинация монитора и графического планшета . Такие устройства обычно не реагируют на прикосновения без применения давления одного или нескольких специальных инструментов. Однако новые модели теперь способны обнаруживать прикосновение при любом давлении, а также часто имеют возможность определять наклон и вращение инструмента.
Сенсорные и планшетные датчики часто используются на дисплеях для выборки и удержания, таких как ЖК-дисплеи, вместо светового пера , которое может работать только на ЭЛТ.
Возможность использования дисплея в качестве эталонного монитора; Эти функции калибровки могут обеспечить расширенный контроль над цветом для получения почти идеального изображения.
Вариант для профессиональных ЖК-мониторов, присущий OLED и CRT; профессиональная особенность с основной тенденцией.
Близкая к основной профессиональной функции; усовершенствованный аппаратный драйвер для модулей подсветки с локальными зонами коррекции неравномерности.
Компьютерные мониторы имеют различные способы крепления в зависимости от применения и среды.
Настольный монитор обычно поставляется с подставкой от производителя, которая поднимает монитор на более эргономичную высоту просмотра. Подставку можно прикрепить к монитору с помощью специального метода или использовать крепление VESA или адаптировать к нему. Стандартное крепление VESA позволяет использовать монитор с дополнительными подставками, если оригинальную подставку снять. Подставки могут быть фиксированными или иметь различные функции, такие как регулировка высоты, горизонтальное поворот и альбомная или портретная ориентация экрана.
.jpg/1280px-Monitor_arm_stand_(1).jpg)
Интерфейс монтажа плоского дисплея (FDMI), также известный как стандарт интерфейса монтажа VESA (MIS) или в просторечии как крепление VESA, представляет собой семейство стандартов, определенных Ассоциацией стандартов видеоэлектроники для крепления плоских дисплеев на подставках или настенных креплениях. [24] Он реализован на большинстве современных плоских мониторов и телевизоров.
Для компьютерных мониторов крепление VESA обычно состоит из четырех резьбовых отверстий на задней части дисплея, которые соединяются с кронштейном адаптера.
Компьютерные мониторы для монтажа в стойку доступны в двух вариантах и предназначены для установки в 19-дюймовую стойку:
Монитор, монтируемый в стойку, монтируется непосредственно в стойку, при этом плоская панель или ЭЛТ всегда видны. Высота устройства измеряется в стоечных единицах (RU), и чаще всего для экранов с диагональю 17 или 19 дюймов чаще всего подходят размеры 8U или 9U. На передних сторонах устройства имеются фланцы для крепления к стойке с соответствующим расположением отверстий или пазов для крепежных винтов стойки. Экран с диагональю 19 дюймов — это самый большой размер, который может поместиться в направляющие 19-дюймовой стойки. Можно разместить более крупные плоские панели, но они монтируются на стойке и выдвигаются вперед за стойку. Существуют дисплеи меньшего размера, обычно используемые в средах вещания, которые помещают несколько экранов меньшего размера рядом в одну стойку.
Складной монитор для монтажа в стойку имеет высоту 1U, 2U или 3U и монтируется на направляющих стойки , что позволяет сложить дисплей и вставить устройство в стойку для хранения в качестве выдвижного ящика . Плоский дисплей виден только в том случае, если его вытащить из стойки и развернуть. Эти устройства могут включать в себя только дисплей или могут быть оснащены клавиатурой, образующей KVM (клавиатурный видеомонитор). Наиболее распространены системы с одним ЖК-дисплеем, но есть системы, обеспечивающие два или три дисплея в одной системе монтажа в стойку.
Компьютерный монитор, монтируемый на панель, предназначен для установки на плоскую поверхность так, чтобы передняя часть дисплея слегка выступала. Их также можно установить на задней части панели. Вокруг экрана, по бокам, сверху и снизу предусмотрен фланец для облегчения монтажа. Это контрастирует с дисплеем, монтируемым в стойку, где фланцы находятся только по бокам. Фланцы будут снабжены отверстиями для сквозных болтов или могут иметь шпильки, приваренные к задней поверхности для фиксации устройства в отверстии в панели. Часто для обеспечения водонепроницаемости панели предусмотрена прокладка, а передняя часть экрана герметично прилегает к задней части передней панели, чтобы предотвратить загрязнение водой и грязью.
Монитор с открытой рамкой обеспечивает дисплей и достаточную опорную конструкцию для удержания связанной электроники и минимальной поддержки дисплея. Будет предусмотрена возможность крепления устройства к какой-либо внешней конструкции для поддержки и защиты. Мониторы с открытой рамкой предназначены для встраивания в какое-либо другое оборудование, имеющее собственный корпус. Хорошим примером может быть аркадная видеоигра с дисплеем, установленным внутри корпуса. Внутри всех дисплеев конечного использования обычно имеется дисплей с открытой рамкой, при этом дисплей конечного использования просто представляет собой привлекательный защитный корпус. Некоторые производители мониторов, монтируемых в стойку, покупают настольные дисплеи, разбирают их и выбрасывают внешние пластиковые части, оставляя внутренний дисплей с открытой рамкой для включения в свой продукт.
Согласно документу АНБ, просочившемуся в Der Spiegel , АНБ иногда меняет кабели монитора на целевых компьютерах на кабель монитора с прослушиванием, чтобы позволить АНБ удаленно видеть, что отображается на мониторе целевого компьютера. [25]
Фрикинг Ван Эка — это процесс удаленного отображения содержимого ЭЛТ или ЖК-дисплея путем обнаружения его электромагнитного излучения. Он назван в честь голландского компьютерного исследователя Вима ван Эка, который в 1985 году опубликовал первую статью по нему, включая доказательство концепции. В более широком смысле, фрикинг – это процесс эксплуатации телефонных сетей. [26]
Посмотрите сами, как влияют неверно истолкованные данные о цвете
Цель рендеринга определяет, как обрабатываются цвета, которые присутствуют в источнике, но выходят за пределы гаммы в месте назначения.
